Metabolic Syndrome as Another Disease of Affluence

PRACE POGLĄDOWE Piel. Zdr. Publ. 2016, 6, 3, 241 245 DOI: 10.17219/pzp/60914 Copyright by Wroclaw Medical University ISSN 2082-9876 Arleta Dołowacka B D, F Zespół metaboliczny jako kolejna choroba cywilizacyjna Metabolic Syndrome as Another Disease of Affluence Katedra i Zakład Biochemii Farmaceutycznej, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, Wrocław A koncepcja i projekt badania; B gromadzenie i/lub zestawianie danych; C analiza i interpretacja danych; D napisanie artykułu; E krytyczne zrecenzowanie artykułu; F zatwierdzenie ostatecznej wersji artykułu Streszczenie Pojęcie zespół metaboliczny oznacza wszystkie czynniki, które współistniejąc w organizmie, zwiększają ryzyko wystąpienia miażdżycy, cukrzycy typu 2 oraz powikłań sercowo-naczyniowych. Do czynników tych należą: hiperinsulinemia, insulinooporność, nadciśnienie tętnicze, cukrzyca, otyłość i hipercholesterolemia. Liczne badania, które obejmowały ponad 900 000 pacjentów wykazały, że w przypadku osób, u których rozpoznano zespół metaboliczny istniało 2-krotnie większe ryzyko wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych, a całkowity wskaźnik zgonów w tej grupie chorych był 1,5-krotnie wyższy. Badania te dowiodły także, że częstość pojawienia się epizodów sercowo-naczyniowych była większa u kobiet chorujących na zespół metaboliczny niż u mężczyzn. Coraz częściej zespół metaboliczny jest rozpoznawany wśród ludzi dorosłych cierpiących na otyłość. Śmiało można stwierdzić, że w przyszłości zespół metaboliczny może wyprzedzić palenie będące wiodącym czynnikiem ryzyka chorób serca. Aby uniknąć takiej sytuacji, co jest bardzo możliwe, i zmniejszyć zapadalność na zespół metaboliczny należy głównie zmienić styl życia. Zdrowy styl życia to zobowiązanie na całe życie. Trzeba pamiętać, że kontrolowanie pacjenta, u którego rozpoznano zespół metaboliczny wymaga bardzo dużo czasu, wysiłku oraz pracy zespołowej wielu osób z zakresu opieki zdrowotnej (Piel. Zdr. Publ. 2016, 6, 3, 241 245). Słowa kluczowe: zespół metaboliczny, insulinooporność, reaktywne formy tlenu. Abstract The term metabolic syndrom refers to the co-existing factors in the body that increase the risk of atherosclerosis, type 2 diabetes and cardiovascular complications. These factors include: hyperinsulinemia, insulin resistance, hypertension, diabetes, obesity and hypercholesterolemia. Numerous studies that included over 900 000 patients showed that in people with metabolic syndrome the risk of cardiovascular disease was twice as high and their death rate overall 1.5 times higher than in healthy ones. The incidence of cardiovascular events was higher in women with metabolic syndrome than in men. Metabolic syndrome is becoming more common due to a rise in obesity rates among adults. In the future, metabolic syndrome may overtake smoking as the leading risk factor for heart disease. It is possible to prevent or delay metabolic syndrome, mainly with lifestyle changes. A healthy lifestyle is a lifelong commitment. A long-term effort and cooperation with health care providers is required to successfully control metabolic syndrome (Piel. Zdr. Publ. 2016, 6, 3, 241 245). Key words: metabolic syndrome, insulin resistance, reactive oxygen species. W ostatnich latach zespół metaboliczny wzbudza coraz większe zainteresowanie, gdyż jest związany z występowaniem wielu chorób cywilizacyjnych, m.in.: cukrzycy typu 2, miażdżycy, chorób sercowo-naczyniowych. Choć nie jest jeszcze ustalona jedna definicja tej choroby, to znane są kryteria jej rozpoznawania. Zostały ustanowione przez Światową Organizację Zdrowia (World Health Organization WHO) oraz Międzynarodową Federację Diabetologiczną (International Diabetes Fe-

242 A. Dołowacka deration IDF) i są znane jako NCEP-ATP III. Kryteria te obejmują otyłość brzuszną (obwód talii u mężczyzn 94 cm, a u kobiet 80 cm) oraz dodatkowo współistnienie co najmniej 2 z wymienionych zaburzeń: stężenie trójglicerydów 150 mg/dl, dyslipidemia, stężenie HDL < 40 mg/dl u mężczyzn i < 50 mg/dl u kobiet, ciśnienie tętnicze 130/85 mmhg, glikemia na czczo 100 mg/dl, cukrzyca typu 2, nadciśnienie tętnicze. Dokładne definicje i kryteria rozpoznawania zespołu metabolicznego przedstawiono w tabeli 1 [3 6]. Aby rozpoznać zespół metaboliczny, koniecznie muszą być spełnione 3 lub więcej z wyżej wymienionych kryteriów. U dzieci natomiast choroba ta może być zdiagnozowana od 10. r.ż. na podstawie występowania 3 lub więcej z takich czynników ryzyka, jak: otyłość centralna (obwód pasa 90%), stężenie triglicerydów 150 mg/dl (1,7 mmol/l), stężenie cholesterolu HDL < 40 mg/dl (1,0 mmol/l), ciśnienie tętnicze 130/85 mg/dl i stężenie glukozy na czczo 100 mg/dl (5,6 mmol/l) lub rozpoznana cukrzyca typu 2 [1 6]. Na skutek szybkiego postępu cywilizacyjnego, łatwiejszej dostępności do wyrobów gotowych i bardziej przetworzonych oraz nadmiernej konsumpcji produktów zwiększa się zachorowalność na choroby cywilizacyjne, takie jak: nadwaga, otyłość, nadciśnienie, dyslipidemia, hiperglikemia i cukrzyca. Można śmiało powiedzieć, że stanowią one solidną podstawę do stwierdzenia, że dany pacjent cierpi na zespół metaboliczny. Warto wspomnieć, że obecnie do zespołu można już wliczyć także takie jednostki chorobowe, jak zespół bezdechu sennego oraz osteoporoza. W ciągu ostatnich kilku lat większość ekspertów wciąż próbuje okreś lić proste kryteria diagnostyczne, które mogliby wykorzystać w praktyce klinicznej do lepszego diagnozowania pacjentów mających objawy zespołu metabolicznego. Dzisiaj w praktyce lekarskiej lekarz musi kierować się jasnymi wytycznymi dotyczącymi odpowiedniej terapii konkretnych jednostek lub zespołów chorobowych. Niestety, zespół metaboliczny pozostaje zmorą lekarską ze względu na brak przejrzystych wytycznych oraz zmieniający się dynamicznie obraz, wciąż powstają nowe definicje tej choroby opracowane przez niezależne zespoły naukowe. Kontrowersje występują już na poziomie usystematyzowania zespołu metabolicznego, które składowe powinny tworzyć jego definicję oraz wciąż spotykane wątpliwości, czy poszczególne objawy, które występują u pacjenta to już zespół metaboliczny, czy jedynie konstelacja niezależnie występujących chorób, nieprawidłowych wyników lub różnych zaburzeń metabolicznych [1, 2, 6]. Tabela 1. Definicje zespołu metabolicznego i kryteria jego rozpoznania [3 6] Table 1. The definitions of the metabolic syndrome and the criteria for its diagnosis [3 6] WHO (1998) NCEPT: ATPIII (2001) IDF (2005) IDF (2005) Insulinooporność i/lub cukrzyca typu 2 lub zaburzenie metabolizmu glukozy oraz 2 z następujących składowych: otyłość centralna (stosunek obwodu talii do obwodu bioder u mężczyzn > 0,9 i u kobiet > 0,85) i/lub BMI > 30 kg/m 2 stężenie TG w osoczu 150 mg/dl lub HDL < 35 mg/dl u mężczyzn i < 39 mg/dl u kobiet ciśnienie tętnicze 140/90 mmhg mikroalbuminuria (wydalanie albumin z moczem 20 g/min lub stosunek stężenia albuminy do kreatyniny 30 mg/g) dowolne 3 z następujących składowych: obwód talii u mężczyzn > 102 cm, u kobiet > 88 cm ciśnienie tętnicze 130/85 mmhg glukoza na czczo 110 mg% obwód talii u Europejczyków w przypadku mężczyzn 94 cm, a w przypadku kobiet 80 cm oraz 2 z następujących składowych: lub leczenie hipolipemizujące ciśnienie tętnicze 130/85 mmhg lub leczenie hipotensyjne glukoza na czczo 100 mg% lub leczenie hipoglikemizujące dowolne 3 z następujących składowych: nieprawidłowy obwód talii (zależnie od populacji) lub leczenie hipolipemizujące ciśnienie tętnicze 130/85 mmhg lub leczenie hipotensyjne glukoza na czczo 100 mg% lub leczenie hipoglikemizujące

Zespół metaboliczny 243 Cień zespołu metabolicznego zespół insulinooporności? Poznanie częstości występowania zespołu metabolicznego ma znaczenie kliniczne. Na podstawie badań przeprowadzonych przez epidemiologów można zaobserwować narastające występowanie zespołu metabolicznego w USA [7] oraz w Europie [2, 8], w tym również w Polsce. Ocenie są poddawane osoby dorosłe w średnim wieku, mieszkańcy krajów rozwiniętych, którzy spełniają kryteria diagnostyczne zespołu metabolicznego. Współzależność odmiennych definicji oraz kryteriów diagnozowania zespołu metabolicznego utrudnia zarówno badanie jego epidemiologii, jak i porównywanie częstości występowania w poszczególnych krajach. Z badań przeprowadzonych w Stanach Zjednoczonych przez Forda et al. [9], którzy oceniali częstość występowania zespołu metabolicznego z zastosowaniem definicji WHO i NCEP-ATP III wynika, że choć ocena diagnozowania zespołu metabolicznego zależy od zastosowanych kryteriów, to rozpoznanie jest niezależne od grupy etnicznej, a dotyczy głównie mężczyzn po 40. r.ż. [10, 11]. Insulinooporność i hiperinsulinemia są ważnymi, ale nie jedynymi składowymi zespołu metabolicznego (ryc. 1) [12]. Zjawisko insulinooporności oznacza zaburzenie metabolizmu glukozy polegające na zmniejszonej wrażliwości tkanek na insulinę [11, 13, 14]. Receptory insulinowe komórki nie rozpoznają bądź słabo rozpoznają sygnał związany z obecnością insuliny, co powoduje, że kanały błonowe nie zostają otwarte i glukoza nie może wniknąć do wnętrza komórki. W pierwszym etapie insulinooporności organizm jest Ryc. 1. Schemat przedstawiający przyczyny i skutki zespołu metabolicznego powodowanego przez otyłość trzewną [12] Fig. 1. The schema showing the cause and the effects of metabolic syndrome caused by visceral obesity [12] w stanie przełamać tę oporność przez zwiększenie wydzielania insuliny. Wówczas stężenie insuliny zwiększa się we krwi, doprowadzając do hiperinsulinemii, dzięki czemu komórki są w stanie przyjąć glukozę [13 16]. Wraz z postępowaniem zespołu metabolicznego komórki trzustki nie są w stanie wytwarzać większych ilości insuliny. Glukoza, która nie zostanie wykorzystana przez komórki pozostaje we krwi, a jej stężenie zwiększa się, powodując wystąpienie cukrzycy typu 2 [9]. Insulinooporność jest ponadto ściśle związana z tkanką tłuszczową jamy brzusznej. Jest to aktywna metabolicznie tkanka wydzielająca szeroką gamę substancji prozapalnych [14, 17, 18]. Większość z nich jest odpowiedzialna za wystąpienie insulinooporności. Przyczyną rozwoju insulinooporności jest również stres oksydacyjny oraz dodatni bilans energetyczny, gdyż zwiększenie stężenia wolnych kwasów tłuszczowych oraz glukozy nasila powstawanie reaktywnych form tlenu (RFT) [11, 13, 15, 18]. Na skutek tego komórki wydzielają czynniki obronne przed RFT i usuwają je, ale tym samym zmniejszają dopływ substratów energetycznych. Powoduje to zwiększenie stężenia wolnych kwasów tłuszczowych wewnątrz komórek, co wpływa negatywnie na przekazywanie sygnałów w obrębie receptorów insulinozależnych, prowadząc do wzrostu insulinooporności oraz zmniejszenia wychwytu glukozy [11, 17, 18]. Najprawdopodobniej zwiększenie natężenia stresu oksydacyjnego jest ściśle powiązane z zaburzeniem komórek naczyń krwionośnych, co powoduje ich uszkodzenie i sprzyja rozwojowi chorób układu krążenia. W rezultacie wzrasta ryzyko wystąpienia zespołu metabolicznego [17 19]. Zespół metaboliczny łączy się również z częstszym występowaniem stłuszczenia wątroby. Insulinooporność jest przyczyną wzmożonej lipolizy tkanki tłuszczowej, a w rezultacie zwiększonego napływu kwasów tłuszczowych do wątroby. Hiperinsulinemia sprzyja też gromadzeniu się tłuszczu w wątrobie, ponieważ zmniejsza wątrobową produkcję ApoB100, prowadząc do zaburzenia syntezy VLDL, czyli zaburzenia wydzielania tłuszczu z wątroby [11, 18, 20]. Tłuszcz zgromadzony w jamie brzusznej działa aterogennie oraz w sposób niezależny od zwiększonej masy ciała i otyłości. Iloraz obwodów w talii i biodrach jest lepszym predyktorem zawału serca lub udaru mózgu aniżeli sam wskaźnik masy ciała (BMI) [16, 18]. Mimo wykazanej liniowej korelacji między obwodem talii a ilością tłuszczu trzewnego, zwiększenie ilości tego tłuszczu od 0,5 do 2 kg może być wystarczające, aby spowodować zaburzenie adipocytów. U danego pacjenta może jednak nie wpłynąć na zwiększenie obwodu talii do wielkości spełniającej kryteria zespołu metabolicznego [18, 20, 21].

244 Podsumowanie Zespół metaboliczny dotyczy od kilkunastu do dwudziestu kilku procent osób dorosłych zamieszkujących kraje wysoko zurbanizowane, a ryzyko jego wystąpienia zwiększa się wraz z wiekiem pacjenta. Zespół metaboliczny może prowadzić do wystąpienia tzw. śmiertelnego kwartetu, tj.: cukrzycy typu 2, dyslipidemii, nadciśnienia tętniczego oraz otyłości, a w rezultacie do chorób sercowo- -naczyniowych. Pacjenci, u których rozpoznano zespół metaboliczny powinni przede wszystkim stosować dietę ubogą w cukry i tłuszcze, a bogatą A. Dołowacka w witaminy oraz makro- i mikroelementy [18, 22]. Redukcja masy ciała może wpłynąć na polepszenie parametrów biochemicznych krwi, m.in. lipidogramu. Należy jednak podkreślić, że zmiana nawyków żywieniowych i zwiększenie aktywności fizycznej mogą przynieść korzyści pod postacią poprawy parametrów lipidowych, redukcji nadciśnienia i większej wrażliwości na insulinę, i niekoniecznie jest to związane z redukcją masy ciała [13, 16, 22]. Wszystkie czynniki ryzyka wystąpienia chorób układu sercowo-naczyniowego u danego pacjenta powinny być ponadto indywidualnie diagnozowane i leczone [18, 22]. Piśmiennictwo [1] Gami A.S., Witt B.J., Howard D.E.: Metabolic syndrome and risk of incident cardiovascular events and death: a systematic review and meta-analysis of longitudinal studies. J. Am. Coll. Cardiol. 2007, 49, 403 414. [2] Mottillo S., Filion K.B., Genest J.: The metabolic syndrome and cardiovascular risk a systematic review and meta-analysis. J. Am. Coll. Cardiol. 2010, 56, 1113 1132. [3] World Health Organization wg Alberti K.G., Zimmet P.Z.: Definition, diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complications. Part 1: diagnosis and classification of diabetes mellitus provisional report of a WHO consultation. Diabet. Med. 1998, 15, 539 553. [4] National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III wg Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. Executive Summary of The Third Report of The National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, And Treatment of High Blood Cholesterol In Adults (Adult Treatment Panel III). JAMA 2001, 285, 2486 2497. [5] International Diabetes Federation wg Alberti K.G., Zimmet P., Shaw J.: IDF Epidemiology Task Force Consensus Group. The metabolic syndrome a new worldwide definition. Lancet 2005, 366, 1059 1062. [6] American Heart Association/National Heart Lung, and Blood Institute wg Alberti K.G., Eckel R.H., Grundy S.M., Zimmet P.Z., Cleeman J.l., Donato K.A., Fruchart J.C., James W.P., Loria C.M., Smith S.C. Jr.: Harmonizing the metabolic syndrome: a joint interim statement of the International Diabetes Federation Task Force on Epidemiology and Prevention; National Heart, Lung, and Blood Institute; American Heart Association; World Heart Federation; International Atherosclerosis Society; and International Association for the Study of Obesity. Circulation 2009, 120, 1640 1645. [7] Ford E.S., Giles W.H., Dietz W.H.: Prevalence of the metabolic syndrome among US adults. Findings from the Third National Health and Nutrition Examination Survey. JAMA 2002, 287, 356 359. [8] Forouhi N.G., Sattar N., McKeigue P.M.: Relation of C-reactive protein to body fat distribution and features of the metabolic syndrome in Europeans and South Asians. Int. J. Obes. 2001, 25(9), 1327 1331. [9] Ford E.S., Giles W.H.: A comparison of the prevalence of the metabolic syndrome using two proposed defi nitions. Diab. Care 2003, 26, 575 581. [10] Isomaa B., Almgren P., Tuomi T., Forsen B., Lahti K., Nissen M., Taskinen M.R., Groop L.: Cardiovascular morbidity and mortality associated with the metabolic syndrome. Diab. Care 2001, 24, 683 689. [11] Lakka H.M., Laaksonen D.E., Lakka T.A., Niskanen L.K., Kumpusalo E., Tuomilehto J., Salonen J.T.: The metabolic syndrome and total and cardiovascular disease mortality in middle-aged men. JAMA 2002, 288, 2709 2716. [12] Hussain A., Hydrie M.Z.I., Claussen B., Asghar S.: Type 2 diabetes and obesity: A review. J. Diabetol. 2010, 2, 1, 1 6. [13] Gumprecht J.: Zespół metaboliczny czas na krytyczne spojrzenie. Przew. Lek. 2006, 3, 16 18. [14] Wyrzykowski B., Zdrojewski T., Bandosz P.: Zespół metaboliczny w Polsce. Kardiol. Pol. 2005, 62 (Supl. 2), 30 35. [15] Kinalska I.: Patofizjologia i następstwa kliniczne insulinooporności. WIG-PRESS, Warszawa 2005, 40 170. [16] Sattar N., Gaw A., Scherbakova O., Ford I., O Reilly D.S., Haffner S.M., Isles C., Macfarlane P.W., Packard C.J., Cobbe S.M., Shepherd J.: Metabolic syndrome with and without C-reactive protein as a predictor of coronary heart disease and diabetes in the West of Scotland Coronary Prevention Study. Circulation 2003, 108, 414 419. [17] Kahn R., Buse J., Ferrannini E.: The metabolic syndrome: time for a critical appraisal: joint statement from the American Diabetes Association and the European Association for the Study of Diabetes. Diab. Care 2005, 28, 2289 2304. [18] Tatoń J., Czech A., Bernas M.: Otyłość zespół metaboliczny. Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa 2006, 97 115. [19] Sattar N., McConnachie A., Sharper A.G.: Can metabolic syndrome predict cardiovascular disease and diabetes? Outcome data from two prospective studies. Lancet 2008, 371, 1927 1935. [20] Grundy S.M., Cleeman J.I., Daniels S.R.: Diagnosis and management of the metabolic syndrome: an American Heart Association/National Heart, Lung, and Blood Institute Scientific Statement. Circulation 2005, 112, 2735 2752. [21] Reaven G.M.: The metabolic syndrome: time to get off the merry-go-round? J. Intern. Med. 2011, 269, 127 136. [22] Musialik K., Strażyńska A.: Zespół metaboliczny od przeszłości do przyszłości. Now. Lek. 2009, 78, 45 54.

Zespół metaboliczny 245 Adres do korespondencji: Arleta Dołowacka Katedra i Zakład Biochemii Farmaceutycznej Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Analityki Medycznej UMW ul. Borowska 211A 50-556 Wrocław e-mail: arleta.dolowacka@gmail.com Konflikt interesów: nie występuje Praca wpłynęła do redakcji: 1.09.2015 r. Po recenzji: 1.10.2015 r. Zaakceptowano do druku: 7.12.2015 r. Received: 1.09.2015 Revised: 1.10.2015 Accepted: 7.12.2015